Monitor de Higiene de Vaso Sanitário com Walabot

Este sistema emprega sensor RF Walabot para determinar se vaso sanitário está limpo e se está em uso, sem necessidade de câmeras.

Contexto

Por Que Importa

Vasos sanitários públicos sujos ou mal descarregados são preocupação higiênica generalizada. Como câmera não pode ser colocada dentro do vaso, tecnologias alternativas de sensoriamento são necessárias para detectar contaminação ou ocupação antes que usuário entre.

Tecnologia Walabot

O Walabot é sensor de imageamento 3D programável que usa ondas de radiofrequência para criar mapa de profundidade do ambiente sem capturar imagens ópticas. Transmitindo, recebendo e analisando sinais de banda larga de múltiplos pares de antenas, reconstrói representação 3D de objetos atrás de obstáculos — tornando-o ideal para aplicações indoor onde câmeras são impraticáveis.

Como Funciona no Vaso

Sensor é montado no teto do vaso. Durante inicialização ele escaneia vaso limpo. Escaneamentos subsequentes, a intervalos de 1 minuto, detectam qualquer objeto novo (ex.: fezes) ausente durante inicialização. Como estado inicial é conhecido como limpo, qualquer desvio indica que vaso foi usado ou não está mais limpo. Medindo distância a objetos detectados, sistema também determina se vaso está ocupado no momento.

Arquitetura do Sistema

Solução completa consiste nos seguintes componentes:

• Sensor Walabot
• Raspberry Pi 3 como processador de borda
• Plataforma cloud Ubidots (MQTT para upload de dados)
• App Android construído com MIT App Inventor para monitoramento em tempo real

O Raspberry Pi lê saída do Walabot, avalia presença e distância de objetos, e publica status no Ubidots via MQTT. App Android recupera dados via HTTP e exibe se vaso está limpo e/ou ocupado.

Passos de Instalação e Configuração

1. Instale SDK Walabot no Raspberry Pi
   Siga guia "Getting Started" no Sparkfun.com para configurar SDK.
2. Instale cliente Paho MQTT
   Execute sudo pip install paho-mqtt no Pi.
3. Registre-se no Ubidots
   Crie conta em Ubidots.com e anote token e ID do dispositivo.
4. Instale API Ubidots
   Execute sudo pip install ubidots no Pi.
5. Desenvolva Script Python de Monitoramento
   Script configura parâmetros de escaneamento, identifica novos objetos, e envia variáveis de status ao Ubidots. Valores de configuração exemplo:

   minInCm, maxInCm, resInCm = 30, 300, 3
   minIndegrees, maxIndegrees, resIndegrees = -15, 15, 5
   minPhiInDegrees, maxPhiInDegrees, resPhiInDegrees = -30, 30, 5
   threshold = 2

   Lógica de detecção distingue entre ocupado, desocupado-mas-sujo, e limpo baseada em limiares de distância.

6. Construa App Android
   Usando MIT App Inventor, crie app que busca dados de https://things.ubidots.com/api/v1.6/datasources/YOUR_OWN_DEVICE_ID/variables/?token=YOUR_OWN_TOKEN (substitua placeholders) e exibe status do vaso.

Teste e Validação

Após implantação, sistema testado introduzindo objetos manualmente no vaso e observando atualizações em tempo real no dispositivo Android. Limiares de detecção do script Python ajustados para identificar confiavelmente objetos pequenos (ex.: fezes única) ignorando ruído de fundo.

Trecho de Código Principal

if targets:
    for i, target in enumerate(targets):
        print(target.zPosCm)
        if 100 < target.zPosCm < 180:
            print("Vaso está ocupado.")
            engage_variable.save_value({'value':1})
        elif 200 < target.zPosCm < 210:
            print("Vaso não ocupado, não limpo.")
            engage_variable.save_value({'value':0})
            clean_variable.save_value({'value':1})
        else:
            print("Vaso não ocupado e limpo.")
            engage_variable.save_value({'value':0})
            clean_variable.save_value({'value':0})
        break
else:
    print('Não ocupado e limpo')
    clean_variable.save_value({'value':0})
    engage_variable.save_value({'value':0})

Conclusão

Aproveitando imageamento não-óptico do Walabot, este sistema entrega solução confiável, sem câmera, para monitorar higiene e ocupação de vasos sanitários em tempo real. Combinação de edge computing Raspberry Pi, conectividade cloud Ubidots e interface Android intuitiva torna implantação direta para instalações públicas e empresas que buscam manter altos padrões de sanitização.